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探讨农业节水灌溉中自动化技术的应用刘超

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：刘超

[导读] 摘要：我国农业建设最近几年发展非常迅速，加速我国整体经济建设的发展速度，改善我国人们的生活质量。

        山东省鄄城县彭楼镇人民政府山东菏泽 274617
        摘要：我国农业建设最近几年发展非常迅速，加速我国整体经济建设的发展速度，改善我国人们的生活质量。农业可持续发展要高度重视节约农田灌溉用水，提高农业水资源的利用效率。集成计算机技术、自动化控制技术、通信技术等的智能灌溉系统，是一套自动化监控系统，可实时监测农田情况，进行控制灌溉，实现高效节水的目的。
        关键词：农业节水灌溉；自动化技术；应用
        引言
        先进技术的快速发展使得我国各行业有了新的发展空间和发展方向，为我国基础建设贡献力量，当前节水灌溉智能控制系统不断应用，主要有基于物联网的节水灌溉智能控制系统和基于神经网络的节水灌溉智能控制系统，然而当前系统在运行过程中，会无故浪费水资源，且灌溉时间过长，灌溉面积难以达到人们的要求，需要不断投入人力物力资源，扩大灌溉面积，减少水资源浪费，因此，研究有效的节水灌溉系统，是当前人们迫切需要解决的问题。
        1农业节水灌溉自动化技术介绍
        灌溉自动化技术主要包括了中央控制计算机、传感器、电磁阀、数据采集系统和软件系统。工作主要流程是通过对农作物生长实际情况进行分析后制定出科学、规范的灌溉数据，并且通过传感器将分析数据传送给中央处理系统，确定好灌溉数据后执行灌溉任务。灌溉自动化技术在农业生产过程中的优势显而易见，首先是使用的简易性，农业生产的主力军知识水平能力有限，过于复杂的自动化技术并不适合其使用，所以自动化灌溉技术的安装和使用程序要尽可能简单，易于操作；而且农业节水灌溉自动化技术在灌溉过程中可能会使用到很多化学性农药，所以设备要具备很好的抗腐蚀性，保证各部分可以正常使用。
        2农业节水灌溉中自动化技术的应用
        2.1节水灌溉自动化监控系统
        1.控制功能。实时采集阀门信息，监控运行状态；实时控制水泵、阀门；系统操作日志，记录系统操作水泵、阀门的炒作，形成系统操作日志，包括日期、时间、操作内容、操作对象等，便于日后系统维护。2.远程无线测控功能。远程控制罐区的水泵、阀门，定时获取灌区水位、流量、缺水量等数据；局域网内部查询。在连接了局域网的任意计算机上，查询权限内的灌区信息；系统管理，不同级别用户，操作权限不同，高效管理，保证系统安全工作。现代节水灌溉综合自动化监控系统的优化设计应以“集中管理、分散控制”为宗旨，节水灌溉综合自动化监控系统包括首部微灌区自动化监测系统、田间自动化控制系统、以及田间墒情信息化采集系统等。
        2.2FDRE的节水灌溉智能控制系统
        硬件区域中央处理器模块的工作任务是保证节水灌溉智能控制系统的稳定运行，分为基站中央处理器模块和节点中央处理器模块两部分，每个部分都是由不同微处理器和不同连接状态的滤波电路、晶振电路和复位电路构成，两个区域运行的选择条件是区别采集到的土壤信息，合理开启相应的处理器模块，维护系统的正常运行。微处理器是中央处理器的核心组成零件，微处理器的运行速度、工作状态和耗能情况都间接地影响中央处理器模块的运行。因为基站中央模块的各个电路只需要串联起来就可以正常运行，因此选用结构简单的STM24865V5848的单机片，此类型的单机片具有内存存储空间大，通讯信号采集敏锐的特点。当通信模块传输过来的土壤情况，微处理器进行分析，如果土壤状态良好，那么选择基站中央处理器部分；如果土壤状态复杂，那么需要采用节点中央处理器部分完成处理工作。

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        2.3 将节水环节与配水环节相结合
        由于当前我国农田水利建设中的节水灌溉技术还不够完善，因此需要对农作物灌溉的整个过程都进行严格的把控，进而在根本上提升节水灌溉技术的有效性。目前，大部分节水灌溉工作都比较重视节水环节，从而忽视了配水环节的重要性。基于此，想要更好地完善农田水利建设中的节水灌溉技术，就要将节水环节与配水环节进行有效结合。例如：在对农作物进行灌溉时，种植者应该加强对输水管的重视，利用高效、合理的节水灌溉技术，来进一步完善配水环节、提升配水效果，从而更好地实现节约水资源的目的，并在一定程度上提高节水灌溉技术的有效性。
        2.4智能灌溉信息化云平台软件
        具有对各个灌区数据实时采集，支持海量数据的存储和处理功能，对终端数量没有限制；支持多级权限管理功能，可对用户设定不同的使用权限，满足数据保密性要求；数据分析、统计和报表功能；图形化显示，表计故障、能耗异常自动告警。新增设备系统自动识别，自动实现系统的扩容，软件采用云平台架构，无需安装软件，网页访问，支持多用户浏览。软件具有GIS地图功能，实现泵站显示与坐标定位，用户数据、泵站数据、行政数据及远程控制管理，基础数据维护等。泵站显示：根据不同级别系统自动在地图上载入管辖的泵站，鼠标点击地图上泵站，弹出泵站详细信息的窗口，根据功能，在弹出的窗口里可以点击“实时数据”链接，查看泵的实时数据。泵站坐标定位：此功能时根据所辖范围内的泵站，在地图上选择泵进行泵站地图坐标录入配置。用户数据管理：主要包括了用户数据查询、用户卡号查询、用户灌溉记录查询、用户能耗分析；通过这几项子功能，使用户详细了解自己的灌溉信息、灌溉记录以及灌溉所耗的水、电以及费用。泵站数据管理：主要包括泵站信息查询、泵站能耗分析、泵站灌溉记录查询、泵站报警数据分析；通过这几项子功能，详细的掌握泵站基本信息、能耗、引水量、报警以及灌溉方面的数据。行政数据管理：针对不同级别权限的用户，查看不同级别（市用户查看各县区、县用户查看各乡镇、镇用户查看镇所辖村、村用户查看本村）的泵站用水量、用电量、消费额汇总以及曲线展示。远程控制管理：主要包括泵站远程控制功能；通过不同级别层次展示出各自管辖的泵站，针对泵站进行实时控制管理（用户剩余水量报警值、水位基位及上下限、水压上下限值、年度可开采水量、继电器状态控制、自报时间间隔配置、计费参数信息配置）。基础数据维护：主要包括卡号信息维护、水泵信息维护、用户审核、用户卡号分配、用户权限分配、密码修改。
        2.5加强对节水系统的维护工作
        对节水系统进行有效的维护工作和管理工作，可以促进农田水利建设的可持续性发展，进一步推动我国农业技术的成长。但由于对节水系统的维护工作和管理工作进行的不充分，导致在农田水利建设中出现许多问题，进而阻碍了节水灌溉技术的发展。基于此，有关单位应建立严格的管理制度，来加强对于节水系统的维护工作和管理工作。例如：输水系统中最为重要的环节就是防渗漏处理工作，但由于技术人员工作流程不规范，导致输水系统缺乏稳定性。因此，有关单位应建立严格的监督机制，规范技术人员的工作流程，使防渗漏处理工作进行的更加完善。
        结语
        在节水灌溉综合自动化监控系统实践设计工作中，相关设计技术人员要结合实际情况，合理设计出完善的子系统服务功能模块，引进应用各项先进的高端设备装置，确保能够实现灌区农田节水灌溉的自动化、精准化以及适时性，能够帮助节省到更多的水资源，同时降低农田水资源人工灌溉的劳动强度，促进我国节约型社会建设和谐健康的可持续发展。
        参考文献：
        [1]卢大川.基于水利工程的电气自动化技术应用现状及改进策略[J].电子测试，2019，（9）：126-127.
        [2]刘世东.自动化技术在节水灌溉中的应用——以西北农业耕作区为例[J].青年科学（下半月），2009，（5）：151.
        [3]赵东民.产学研协同创新深化绿色智能制造成果转化——广州大学绿色加工与灌溉装备研究中心主任刘晓初教授[J].科技成果管理与研究，2019，14（10）：1-2.